高弹性联轴器及其在船舶动力装置中的应用

当前，各种新型先进的船舶动力装置对振动噪声的治理要求越来越高，在轴系中装高弹性联轴器不失为一种一举多得简单有效的技术手段，这种设计思想正越来越普及。对几种典型形式的高弹性联轴器的研究比较和实际应用的经验总结，简要阐述了高弹性联轴器的性能，结构特点和设计要求，介绍了目前综合性能较好的新型高弹性联轴器。     

全回转推进轴系扭振计算方法研究

分析了全回转推进轴系的特点,建立了全回转推进轴系的扭转振动计算当量模型,提出了扭转振动计算中考虑系统功率分配以及万向联轴器的二次激励的计算方法。以某78m海洋平台供应船全回转推进轴系为例,进行了系统自由振动及强迫振动计算,并与实船扭振测试进行对比,结果表明,考虑系统功率分配及万向联轴器二次激励后的计算更接近于实际,验证了所提出全回转推进轴系扭振计算方法的正确性。     

高弹性联轴器及其在舰船和陆用动力装置中的应用

在轴系中安装高弹性联轴器是各种先进舰船及陆用动力装置治理振动噪声的一种简单有效的技术手段，本文着地几种有代表性的应用高弹性联轴器的动力装置进行了介绍和分析，并简述了国内高弹性联轴器的技术水平和生产状态。     

高弹性联轴器断裂事故分析

在船舶动力装置中,为了调整轴系扭转振动的固有频率,降低扭振应力或为避免齿轮传动轮齿啮合的敲击,在主机推进轴系或柴油发电机组的传动中,采用高弹性联轴器。但是,目前国内在高弹性联轴器选用上还缺乏系统的完整的方法,而且高弹性联轴器产品系列较为单一,橡胶的强度和刚度的匹配、弹性联轴器     

横摇下弹性安装动力装置联轴器补偿特性

为达到噪声指标，舰船动力装置普遍采用弹性安装，该种方式对横摇工况下动力装置与轴系连接的联轴器补偿量提出了更高的要求。通过建立舰船动力装置-推进轴系全系统有限元模型，提出横摇工况下弹性安装动力装置的联轴器补偿量分析方法，获取不同横摇工况下联轴器补偿量需求，并利用试验台架试验验证了模型的准确性。研究结果表明，联轴器刚度的增大有利于降低摇摆工况下的补偿量要求，但会给邻近的支承轴承增加负荷；在设计弹性安装动力装置-推进系统的联轴器时，应对刚度、补偿量与支承轴承载荷进行协同考虑。研究结果可为低噪声舰船动力装置联轴器设计提供技术支撑。     

船舶推进轴系冲击建模和仿真研究

为准确计算船舶推进轴系冲击情况,对轴系及其附属设备进行实体建模,使用加速度为冲击输入条件,采用有限元法完成推进轴系抗冲击数值的仿真计算研究。     

船舶推进轴系纵扭耦合振动研究

本文建立了大型船舶柴油机推进轴系纵扭耦合振动计算的系统矩阵模型。在耦会效应的考虑上，柴油机曲轴计入其当量耦合刚度；而螺旋桨则用当量加速度耦合系数和当量速度耦合系数描述。通过对实部轴系纵扭耦合振动的计算与实测分析，对耦合振动的一般规律进行了研究。     

MTU柴油机推进轴系的联轴器匹配研究及扭振特性预报

[目的]为明确中、高速柴油机与多弹性联轴器匹配的扭振计算方法及推进轴系扭振特性,[方法]以某船MTU柴油机推进轴系为研究对象,分析与之匹配的多弹性联轴器选型方法,建立MTU柴油机推进轴系的扭振计算模型,分析MTU柴油机的激励特性和推进轴系扭振特性,开展MTU柴油机与多弹性联轴器匹配系列轴系的扭振特性预报,并提出基于实测振幅和解析法的阻尼修正推算方法,用以修正轴系扭振特性的预报结果。[结果]研究结果表明:实测共振频率与计算频率吻合;经修正,共振转速处的曲轴应力降低了16%,弹性联轴器的振动扭矩降低了15%,验证了扭振计算方法的正确性。[结论]所得结论可为后续同型舰船的轴系扭振分析提供工程参考。     

冰载荷冲击下的推进轴系扭振特性影响分析

以某破冰船电力推进轴系为研究对象,建立轴系扭转振动集总参数模型及边界条件分析,采用时域方法,分别对常规推进轴系及冰载荷作用下的推进轴系的扭振特性进行对比分析,说明冰载荷对轴系扭振特性的影响十分强烈,需要进行重点关注;同时,对构成轴系的主要部件中的联轴器刚度、离合器惯量等进行轴系扭振敏感性分析,获得轴系主要部件性能参数对轴系扭转振动特性影响情况的普遍规律,用于指导轴系设备设计和选型。文章对破冰船轴系设计具有一定的指导意义。     

基于DDAM的套筒式液压联轴器抗冲击性能及影响因素分析

本文基于DDAM法建立某型套筒式液压联轴器抗冲击数值模型,通过对不同冲击载荷下主要部件的抗冲击响应分析,完成了液压联轴器的抗冲击性能评估。在此基础上,开展液压联轴器抗冲击性能影响因素研究,分析联轴器相对布置位置、轴段长径比、轴段与联轴器重量比以及轴段端面约束方式对液压联轴器抗冲击性能的影响规律。通过正交实验,分析了上述4种因素对液压联轴器抗冲击性能的影响程度。研究结果表明,垂向冲击载荷作用下液压联轴器各部件产生的冲击响应最大。在不同方向冲击载荷作用下内套产生的冲击应力最大,表明内套是液压联轴器抗冲击性能最敏感部件。相比于固定约束边界条件,通过弹簧模拟油膜刚度的轴段端面约束边界条件将导致液压联轴器应力增大。此外,连接轴段重量和液压联轴器相对布置位置对其冲击应力计算结果影响明显,整体质量越大、液压联轴器布置越靠近两轴段中间位置将使得冲击应力值增大。     

基于变特性的双机并车轴系扭振计算与分析

本文针对某船双机并车柴油机推进系统,进行轴系扭转振动当量简化,同时考虑盖斯林格联轴器扭转刚度、阻尼随着转速变化而变化的特性,对轴系扭转振动自由特性及强迫振动特性进行分析,说明盖斯林格联轴器的变特性不可忽视,并经实船测试验证计算结果的正确性。     

海洋工程船高速轴系的设计研究

通过对海洋工程船基于可调螺距螺旋桨推进系统的设计研究,引入一种推进轴系+高速轴系的动力传动形式;结合具体的实船应用,详细地介绍了高速轴系设计要点、弹性或柔性联轴器的特点比较以及采用高速轴系的优点.对Z型驱动推进系统高速轴系的设计也具有借鉴意义.     

58.7m锚作供应船推进轴系扭振计算研究

建立了58.7 m锚作供应船推进轴系扭转振动计算当量模型,分析了推进系统的特点,采用解析法编制了相应的计算软件,进行了系统自由振动及强迫振动计算,并与实船扭振测试进行对比。结果表明,所建立的系统当量模型合理,计算方法正确。     

法兰式液压联轴器抗冲击性能分析

法兰式液压联轴器作为船舶动力传递的关键部件,在造船工业中得到了越来越广泛的应用,但目前对其抗冲击特性研究较少。本文基于非线性接触理论,建立某法兰式液压联轴器接触模型,获得最大负载工况下联轴器各部件的应力分布。在此基础上,基于现代冲击理论,分别采用频域法和时域法进行抗冲击特性分析。计算得到液压联轴器在冲击载荷作用下的应力分布,为舰载设备抗冲击性能评估和设计提供依据。研究结果表明,该型液压联轴器符合抗冲击性能要求。     

船舶复杂轴系扭转振动建模及动力学分析

针对船舶复杂轴系结构,提出一种基于能量法的轴系扭转振动建模及动力学分析方法。该方法对船舶复杂轴系中的典型结构进行统一能量化描述,如联轴器、齿轮、负载等,并结合弹性轴的能量函数构建轴系结构的拉格朗日能量泛函;然后,利用最小二乘法和广义变分法,对轴系角位移展开项系数进行求解,从而建立适用于船舶复杂轴系结构的扭转动力学模型。通过与有限元方法计算结果相比较来验证该建模方法的准确性,并利用该方法分析连接刚度和负载转动惯量对整体轴系扭振特性的影响,以期为船舶复杂轴系设计提供一定参考。     

全回转推进器万向联轴器布置的研究

为了解决全回转推进器中间轴系布置万向联轴器时确定相关有利参数的问题,通过汇总柴油机驱动全回转推进器轴系布置的相关资料,根据万向联轴器布置的特点及要求分析了相关参数;然后转化为几何模型,进行数学分析,并以某港作拖船为研究对象进行实例计算;最后提出了万向联轴器布置设计流程图.该设计办法适用于设置万向联轴器的全回转推进器轴系,能够快速地找到较佳的万向联轴器布置方式.     

艉轴承刚度等效形式对轴系横向振动特性的影响北大核心CSCD

[目的]由于船舶艉轴承的长径比较大,将其简化为传统的单点支撑等效模型难以反映出轴承的实际运行情况,因此有必要探讨艉轴承等效形式对轴系横向振动特性的影响。[方法]首先,基于能量原理,引入改进傅里叶级数方法描述推进轴系的横向振动位移,构建可用于单点、多点和连续分布式支撑的多种等效形式的推进轴系横向振动特性计算模型;然后,分别分析由液膜压力等效的支撑刚度变化对轴系横向振动特性以及螺旋桨激励对轴系振动响应的影响;最后,与文献和采用有限元方法(FEM)计算的结果进行对比,验证所提模型的正确性。[结果]结果显示,多点支撑的计算结果收敛于连续分布式支撑计算结果,螺旋桨激励下轴系响应受转速影响。[结论]研究表明,可采用三点支撑等效形式研究液膜压力分布对推进轴系横向振动特性的影响,所构建的计算模型收敛性好、计算精度高、代价低。     

冰区航行船舶轴系时域瞬态扭振计算及软件开发

对在冰区航行船舶柴油机推进轴系运行过程中螺旋桨与冰块相互作用特点及各阶段螺旋桨冰载荷激励力矩时域特性进行研究。采用集总参数法建立扭转振动当量模型,运用Newmark-β法对基于冰载荷作用下某船舶推进轴系进行时域瞬态扭转振动理论计算与分析。基于VB.NET软件开发平台与MATLAB软件进行混合编程,开发了通用的冰区航行船舶推进轴系时域瞬态振动计算与分析的工程应用软件,并与国外软件计算报告进行对比分析,对软件的正确性进行了验证。这项研究对船舶推进轴系在极地/冰区海域的安全性运行提供了理论指导。     

船舶推进轴系设计的模糊综合评估

采用模糊综合评估方法对推进轴系设计进行综合评估。重点介绍推进轴系综合评估的结构模型的建立,应用层次分析法（AHP）计算各评估指标的权重,并简单介绍主要指标因素隶属度函数的研究。对某船两套推进轴系设计方案进行了具体的计算评估。结果表明,本方法可较好地评估船舶推进轴系设计。     

船舶轴系纵扭耦合振动计算分析

本文建立了分析大型船舶轴系纵扭耦合振动计算的系统矩阵模型，从耦合效应的角度考虑，柴油机曲轴用当量耦合刚度表示，螺旋桨则用当量加速度耦合系数和当量速度耦合系数描述，通过对实船轴系纵扭耦合自由与强迫振动计算，对耦合振动的一般规律进行了分析。